考点3水分代谢与矿质营养

1、考点考点13 13 植物的水分代谢和矿质营养植物的水分代谢和矿质营养知识点知识点: : 1. 1.植物的水分代谢植物的水分代谢 渗透作用的原理渗透作用的原理 植物细胞的吸水和失水植物细胞的吸水和失水 植物体水分的运输、利用和散失植物体水分的运输、利用和散失 合理灌溉合理灌溉, ,水分代谢在农业生产上的应用水分代谢在农业生产上的应用 2.2.植物的矿质代谢植物的矿质代谢 植物必需的矿质元素植物必需的矿质元素 根对矿质元素的吸收根对矿质元素的吸收 矿质元素的运输和利用矿质元素的运输和利用 合理施肥合理施肥水分的吸水分的吸收和利用收和利用矿质元素的矿质元素的吸收利用吸收利用光合作用光合作用呼吸作用呼

2、吸作用有机物、有机物、o2水水分分co2水水分分mg、n、p能能量量溶解、运输溶解、运输膀胱膜、肠衣、玻璃纸膀胱膜、肠衣、玻璃纸只让小于孔径的分子通过，大分子物质不能通过，只让小于孔径的分子通过，大分子物质不能通过，不具不具“选择性选择性”水分子，细胞要吸收的小分子物质可以通过，水分子，细胞要吸收的小分子物质可以通过，大分子和不要吸收的物质则不能通过。大分子和不要吸收的物质则不能通过。所有所有生物膜生物膜都具有选择透过性都具有选择透过性选择透过性膜是具有选择透过性膜是具有生物活性生物活性的膜的膜半透膜半透膜 选择透过性膜选择透过性膜半透膜半透膜选择透过性膜选择透过性膜膜具有选择透过性的原因在于

3、这些膜上具有运载不同物质的载体膜具有选择透过性的原因在于这些膜上具有运载不同物质的载体 不同的植物对同种离子的吸收量不同，不同的植物对同种离子的吸收量不同，同种植物对不同离子的吸收量不同，同种植物对不同离子的吸收量不同，都证明了细胞膜具有选择透过性。都证明了细胞膜具有选择透过性。 自由扩散：自由扩散：凡物质从浓度高凡物质从浓度高低的运动。低的运动。渗透：渗透：溶剂分子的扩散。溶剂分子的扩散。故水的扩散可以称为渗透故水的扩散可以称为渗透而而co2、o2的扩散则不能称为渗透的扩散则不能称为渗透 扩散扩散渗透渗透自由扩散自由扩散 渗透渗透 植物细胞形成液泡以后主要靠渗透作用吸水，植物细胞形成液泡以后

4、主要靠渗透作用吸水，这是因为成熟的植物细胞是一个渗透系统。这是因为成熟的植物细胞是一个渗透系统。吸胀吸水吸胀吸水渗透吸水渗透吸水吸胀吸水吸胀吸水:是指细胞在形成液泡之前的主要吸水方式，是指细胞在形成液泡之前的主要吸水方式， 其原理是其原理是吸胀作用吸胀作用。 吸胀作用的大小与该物质的亲水性大小有关，吸胀作用的大小与该物质的亲水性大小有关， 蛋白质、淀粉、纤维素的亲水性依次递减蛋白质、淀粉、纤维素的亲水性依次递减。 例如：干燥的种子、根尖分生区细胞等例如：干燥的种子、根尖分生区细胞等原生质原生质 原生质层原生质层 原生质体原生质体原生质原生质: : 物质概念物质概念是原始的生命物质是原始的生命物

5、质, ,从结构上分化为细胞膜、细胞质、从结构上分化为细胞膜、细胞质、细胞核细胞核原生质层：原生质层：结构概念结构概念包括细胞膜、液泡膜以及两膜之间的细胞质包括细胞膜、液泡膜以及两膜之间的细胞质原生质体：原生质体： 结构概念结构概念是植物细胞去除细胞壁之后的有活性的结构，包括细是植物细胞去除细胞壁之后的有活性的结构，包括细胞膜、细胞质、细胞核胞膜、细胞质、细胞核一个动物细胞就是一小团原生质一个动物细胞就是一小团原生质一个动物细胞就是一个原生质体一个动物细胞就是一个原生质体一个植物细胞：原生质体一个植物细胞：原生质体+细胞壁细胞壁细胞壁不属于原生质细胞壁不属于原生质外界溶液外界溶液细胞液细胞液原生

6、质层原生质层细胞膜细胞膜两膜之间两膜之间的细胞质的细胞质液泡膜液泡膜清水清水蔗糖溶液蔗糖溶液 半透膜半透膜处于外界溶液中成熟的植物细胞是处于外界溶液中成熟的植物细胞是一个渗透系统一个渗透系统当溶液浓度当溶液浓度a=b时，时，ab当溶液浓度当溶液浓度ab时，时，当溶液浓度当溶液浓度ab时，时，则水由则水由ba；则水由则水由ab；则水处于动态平衡状态则水处于动态平衡状态质壁分离及复原实验质壁分离及复原实验该实验的原理该实验的原理是什么？是什么？质壁分离及复原实验的质壁分离及复原实验的作用作用? ? 通过什么实验可以证明成熟的植物细胞能发通过什么实验可以证明成熟的植物细胞能发生渗透作用？生渗透作用？

7、还可以还可以: 此细胞是此细胞是活细胞活细胞还可以看到还可以看到细胞的界膜细胞的界膜粗略地测定此细胞的粗略地测定此细胞的细胞液浓度细胞液浓度浓度梯度浓度梯度1 1、影响质壁分离及质壁分离复原的因素、影响质壁分离及质壁分离复原的因素? ?2 2、发生质壁分离的条件是什么？、发生质壁分离的条件是什么？ 原生质体体积原生质体体积（相对值）（相对值）（复原状态）（复原状态）时间（秒）时间（秒）将洋葱表皮细胞分别放在下列两种溶液中，其细将洋葱表皮细胞分别放在下列两种溶液中，其细胞原生质体积随时间推移而变化的曲线分别是胞原生质体积随时间推移而变化的曲线分别是（1 1）0.3g/ml0.3g/ml的的 kn

8、okno3 3溶液溶液-（ ）（2 2）0.3g/ml 0.3g/ml 的的蔗糖蔗糖溶液溶液-（ ）abab植物细胞吸水的方式有两种，其中一种是通过相邻的细植物细胞吸水的方式有两种，其中一种是通过相邻的细胞一层层向里吸收，如图所示，胞一层层向里吸收，如图所示，则根部三个细胞丙，丁，戊的则根部三个细胞丙，丁，戊的浓度应该是（浓度应该是（ ） a a、丙、丙 丁丁 戊戊 b b、丙、丙 戊戊 丁丁 c c、丁、丁 丙丙 戊戊 dd、丙、丙 丁丁 戊戊d土壤溶液中的水分如何进入到导管？土壤溶液中的水分如何进入到导管？水分的运输、利用和散失水分的运输、利用和散失动力？动力？意义？意义？产生运输动力产生

9、运输动力促进矿质元素促进矿质元素吸收吸收降低叶片温度降低叶片温度植物吸收水的器官：植物吸收水的器官：植物吸收水的主要部位：植物吸收水的主要部位：水的吸收形式：水的吸收形式：水的吸收方式：水的吸收方式：水的吸收条件：水的吸收条件：水的吸收动力：水的吸收动力：水的吸收特点：水的吸收特点：水的运输途径：水的运输途径：水的运输动力：水的运输动力：主要是根主要是根根尖成熟区的表皮细胞根尖成熟区的表皮细胞水分子水分子自由扩散自由扩散1.半透膜半透膜 2.膜两侧有浓度差膜两侧有浓度差蒸腾作用蒸腾作用不具有选择性不具有选择性导管导管蒸腾作用蒸腾作用h h2 21818o oh h2 21818o o蒸腾作用蒸

10、腾作用1818o o2 2光反应光反应c c1818o o2 2有氧呼吸有氧呼吸 如何知道水分在植如何知道水分在植物体内运输、利用和物体内运输、利用和散失的途径呢？散失的途径呢？ 放射性同位放射性同位素标记法。素标记法。 1 1、盐碱地植物不易成活；、盐碱地植物不易成活； 一次施肥过多造成一次施肥过多造成“烧苗烧苗”现象现象2 2、夏季中午气孔关闭、夏季中午气孔关闭3 3、移栽幼苗或扦插枝条要遮荫和去一些叶片、移栽幼苗或扦插枝条要遮荫和去一些叶片4 4、移栽幼苗要带些土块、移栽幼苗要带些土块水分代谢在农业生产上的应用水分代谢在农业生产上的应用 1 1、下列属于渗透作用的是（、下列属于渗透作用的

11、是（ ）a a、蚕豆在水中膨胀、蚕豆在水中膨胀 b b、萝卜放在盐水中变软、萝卜放在盐水中变软c c、把煮熟的马铃薯块茎放入清水中、把煮熟的马铃薯块茎放入清水中dd、钾离子通过细胞膜、钾离子通过细胞膜 b、将小麦种子浸在红墨水中、将小麦种子浸在红墨水中1010分钟，然后取出将分钟，然后取出将 种子纵剖开，发现胚为白色，胚乳为红色，这说明种子纵剖开，发现胚为白色，胚乳为红色，这说明a3 3、甜菜块根细胞液中花青素使块根呈红色，将块甜菜块根细胞液中花青素使块根呈红色，将块根切成小块放入蒸馏水中无明显变化，用盐酸处理根切成小块放入蒸馏水中无明显变化，用盐酸处理后，则水变成红色，原因是（后，则水变成红

12、色，原因是（ ） a a、盐酸破坏了细胞壁、盐酸破坏了细胞壁 b b、盐酸破坏了细胞膜的选择透过性、盐酸破坏了细胞膜的选择透过性 c c、花青素溶于盐酸，不溶于水、花青素溶于盐酸，不溶于水 dd、盐酸破坏了原生质层的选择透过性膜、盐酸破坏了原生质层的选择透过性膜 d4 4、把体积与质量百分比浓度相同的葡萄、把体积与质量百分比浓度相同的葡萄糖（甲）和蔗糖（乙）溶液用半透膜（不允许糖（甲）和蔗糖（乙）溶液用半透膜（不允许葡萄糖和蔗糖通过）隔开，在一段时间后液面葡萄糖和蔗糖通过）隔开，在一段时间后液面情况是情况是a. a. 甲高于乙（）甲高于乙（）b. b. 乙高于甲乙高于甲c. c. 先甲高于乙，

13、后乙高于甲先甲高于乙，后乙高于甲d. d. 先甲低于乙，后乙低于甲先甲低于乙，后乙低于甲a如果半透膜允许葡萄糖通过如果半透膜允许葡萄糖通过, ,不允许蔗糖通过不允许蔗糖通过, ,液面又是如液面又是如何变化的呢何变化的呢? ?c c如果漏斗内是葡萄糖溶液，烧杯内如果漏斗内是葡萄糖溶液，烧杯内是蔗糖溶液，二者的摩尔浓度相同，会是蔗糖溶液，二者的摩尔浓度相同，会出现什么结果？（不允许葡萄糖和蔗糖出现什么结果？（不允许葡萄糖和蔗糖通过）通过） 液面维持平衡液面维持平衡 葡萄糖葡萄糖蔗糖溶液蔗糖溶液5、下面是用新鲜的洋葱表皮进行的一些实验与结、下面是用新鲜的洋葱表皮进行的一些实验与结果，请分析回答：果，

14、请分析回答：组别组别 处处 理理 结结 果果 a a材料浸润材料浸润30%30%蔗糖溶液中蔗糖溶液中发生质壁分离发生质壁分离然后将材料浸润蒸馏水中然后将材料浸润蒸馏水中质壁分离复原质壁分离复原 b b材料浸润材料浸润60%60%蔗糖溶液中蔗糖溶液中迅速发生质壁分离迅速发生质壁分离然后将材料浸润蒸馏水中然后将材料浸润蒸馏水中质壁分离不能复原质壁分离不能复原 c c材料浸润在材料浸润在knokno3 3溶液中溶液中开始发生质壁分离，然后开始发生质壁分离，然后渐渐自动复原渐渐自动复原 d d材料放入材料放入100100热水中热水中3 3分钟分钟取出，重复取出，重复a a组实验组实验未发生质壁分离未发

15、生质壁分离 (1) (1) 洋葱表皮细胞在洋葱表皮细胞在a a、b b、c c三组实验中均发生质壁三组实验中均发生质壁分离现象分离现象, ,其结构基础是什么其结构基础是什么? ?原生质层是选择透过性膜，相当于半透膜；原生质层是选择透过性膜，相当于半透膜；细胞壁伸缩性小，原生质层细胞壁伸缩性小，原生质层伸伸缩性大。缩性大。组别组别 处处 理理 结结 果果 a a材料浸润材料浸润30%30%蔗糖溶液中蔗糖溶液中发生质壁分离发生质壁分离然后将材料浸润蒸馏水中然后将材料浸润蒸馏水中质壁分离复原质壁分离复原 b b材料浸润材料浸润60%60%蔗糖溶液中蔗糖溶液中迅速发生质壁分离迅速发生质壁分离然后将材料

16、浸润蒸馏水中然后将材料浸润蒸馏水中质壁分离不能复原质壁分离不能复原 c c材料浸润在材料浸润在knokno3 3溶液中溶液中开始发生质壁分离，开始发生质壁分离，然后渐渐自动复原然后渐渐自动复原 d d材料放入材料放入100100热水中热水中3 3分钟取出，重复分钟取出，重复a a组实验组实验未发生质壁分离未发生质壁分离组别组别 处处 理理 结结 果果 a a材料浸润材料浸润30%30%蔗糖溶液中蔗糖溶液中发生质壁分离发生质壁分离然后将材料浸润蒸馏水中然后将材料浸润蒸馏水中质壁分离复原质壁分离复原 b b材料浸润材料浸润60%60%蔗糖溶液中蔗糖溶液中迅速发生质壁分离迅速发生质壁分离然后将材料浸

17、润蒸馏水中然后将材料浸润蒸馏水中质壁分离不能复原质壁分离不能复原 c c材料浸润在材料浸润在knokno3 3溶液中溶液中开始发生质壁分离，开始发生质壁分离，然后渐渐自动复原然后渐渐自动复原 d d材料放入材料放入100100热水中热水中3 3分钟取出，重复分钟取出，重复a a组实验组实验未发生质壁分离未发生质壁分离(2) a(2) a组实验可以说明什么组实验可以说明什么? ? 当细胞液浓度大于外界溶液浓度时，细胞当细胞液浓度大于外界溶液浓度时，细胞吸水；反之，细胞失水。吸水；反之，细胞失水。组别组别 处处 理理 结结 果果 a a材料浸润材料浸润30%30%蔗糖溶液中蔗糖溶液中发生质壁分离发

18、生质壁分离然后将材料移到蒸馏水中然后将材料移到蒸馏水中质壁分离复原质壁分离复原 b b材料浸润材料浸润60%60%蔗糖溶液中蔗糖溶液中迅速发生质壁分离迅速发生质壁分离然后将材料浸润蒸馏水中然后将材料浸润蒸馏水中质壁分离不能复原质壁分离不能复原 c c材料浸润在材料浸润在knokno3 3溶液中溶液中开始发生质壁分离，开始发生质壁分离，然后渐渐自动复原然后渐渐自动复原 d d材料放入材料放入100100热水中热水中3 3分钟取出，重复分钟取出，重复a a组实验组实验未发生质壁分离未发生质壁分离 (3) (3)出现出现b b、d d组实验共同现象的原因是什么组实验共同现象的原因是什么? ? 死亡的

19、细胞不发生质壁分离及复原现象。死亡的细胞不发生质壁分离及复原现象。 组别组别 处处 理理 结结 果果 a a材料浸润材料浸润30%30%蔗糖溶液中蔗糖溶液中发生质壁分离发生质壁分离然后将材料浸润蒸馏水中然后将材料浸润蒸馏水中质壁分离复原质壁分离复原 b b材料浸润材料浸润60%60%蔗糖溶液中蔗糖溶液中迅速发生质壁分离迅速发生质壁分离然后将材料浸润蒸馏水中然后将材料浸润蒸馏水中质壁分离不能复原质壁分离不能复原 c c材料浸润在材料浸润在knokno3 3溶液中溶液中开始发生质壁分离，开始发生质壁分离，然后渐渐自动复原然后渐渐自动复原 d d材料放入材料放入100100热水中热水中3 3分钟取出

20、，重复分钟取出，重复a a组实验组实验未发生质壁分离未发生质壁分离(4) c(4) c组实验结果说明什么组实验结果说明什么? ? k k+ +、nono3 3- -通过主动运输进入细胞液。通过主动运输进入细胞液。bd下列化合物中含矿质元素的是下列化合物中含矿质元素的是（ ）a.葡萄糖葡萄糖 b.脂肪脂肪 c.纤维素纤维素 d.淀粉酶淀粉酶 e.抗体抗体 f.叶绿素叶绿素def矿质元素的概念：矿质元素的概念：矿质元素是指除了矿质元素是指除了c、h、o以外，主要由根系以外，主要由根系从土壤中吸收的元素。从土壤中吸收的元素。矿质元素也称为灰分元素，把植物体烘干充分燃烧，植矿质元素也称为灰分元素，把植

21、物体烘干充分燃烧，植物体中的碳、氢、氧、氮等元素以物体中的碳、氢、氧、氮等元素以co2、h2o、分子态、分子态氮和氮的氧化物等形式跑掉了，剩下的就是矿质元素。氮和氮的氧化物等形式跑掉了，剩下的就是矿质元素。矿质元素以氧化物形式存于灰分中，矿质元素以氧化物形式存于灰分中，氮元素也是植物从土壤中以无机盐形式吸收来的氮元素也是植物从土壤中以无机盐形式吸收来的（1）判断某一矿质元素是否是植物生长所必需的，）判断某一矿质元素是否是植物生长所必需的， 可以通过溶液培养法进行验证。可以通过溶液培养法进行验证。（2）种类（）种类（14种）：种）： 大量元素：大量元素：n、p、s、k、ca、mg 微量元素：微量

22、元素：fe、mn、cu、zn、b、mo、cl、ni矿质元素矿质元素 必需的矿质元素必需的矿质元素必需的矿质元素必需的矿质元素:1.某元素完全缺乏时，植物不能进行正常的生活某元素完全缺乏时，植物不能进行正常的生活2.植物对该元素的需要是专一的，不能被其他元素植物对该元素的需要是专一的，不能被其他元素所替代，缺乏时，表现出专一症状，而这种症状是所替代，缺乏时，表现出专一症状，而这种症状是可以利用该种元素进行预防和恢复的。可以利用该种元素进行预防和恢复的。溶液培养法（水培法）溶液培养法（水培法）矿质元素的功能及缺素症矿质元素的功能及缺素症植物吸收矿质元素的器官：植物吸收矿质元素的器官：植物吸收矿质元

23、素的主要部位：植物吸收矿质元素的主要部位：矿质元素的吸收形式：矿质元素的吸收形式：矿质元素的吸收方式：矿质元素的吸收方式：矿质元素的吸收条件：矿质元素的吸收条件：矿质元素的吸收动力：矿质元素的吸收动力：矿质元素的吸收特点：矿质元素的吸收特点：矿质元素的运输途径：矿质元素的运输途径：矿质元素的运输动力：矿质元素的运输动力：主要是根主要是根根尖成熟区的表皮细胞根尖成熟区的表皮细胞离子离子主动运输主动运输1.载体载体 2.能量能量呼吸作用呼吸作用具有选择性具有选择性导管导管蒸腾作用蒸腾作用吸收量吸收量 水分水分 矿质元素矿质元素水分水分 矿质元素矿质元素白天白天晚上晚上某植物一昼夜吸收水分和矿质元素

24、比较某植物一昼夜吸收水分和矿质元素比较npkmgcasi水稻水稻番茄番茄实验结束后，水稻和番茄对不同矿质元素吸收量实验结束后，水稻和番茄对不同矿质元素吸收量占开始时的浓度的百分比占开始时的浓度的百分比100通过实验可以证明植物对水分的吸收和对矿质元通过实验可以证明植物对水分的吸收和对矿质元素的吸收是两个相对独立的过程素的吸收是两个相对独立的过程1.植物的吸水量于例子的吸收量并不呈同步正比关系植物的吸水量于例子的吸收量并不呈同步正比关系2.植物对离子的吸收有选择性植物对离子的吸收有选择性3.植物对离子的吸收速率远比吸收水分慢植物对离子的吸收速率远比吸收水分慢4.呼吸抑制剂可以抑制离子的吸收，却不

25、抑制水的吸收呼吸抑制剂可以抑制离子的吸收，却不抑制水的吸收5.离子的吸收会出现载体的饱和效应离子的吸收会出现载体的饱和效应氧分压与根吸收矿质元素的关系氧分压与根吸收矿质元素的关系 ab段表示在一定范围内，根吸收矿质元素离段表示在一定范围内，根吸收矿质元素离子的速率随氧分压的升高而加快。子的速率随氧分压的升高而加快。 bc段表示当氧分压增大到一定值时，根吸收段表示当氧分压增大到一定值时，根吸收离子的速率不再随氧分压升高而加快。离子的速率不再随氧分压升高而加快。 这是由于根吸收离子不仅与细胞呼吸有关，这是由于根吸收离子不仅与细胞呼吸有关， 还与根细胞膜上载体的数量有关。还与根细胞膜上载体的数量有关。根吸收矿质元素离子与溶液中离子浓度的关系根吸收矿质元素离子与溶液中离子浓度的关系 曲线曲线abab段表示在一定离子浓度范围内，段表示在一定离子浓度范围内，根吸收离子的速率随离子浓度的增大而加快。根吸收离子的速率随离子浓度的增大而加快。 曲线曲线bcbc段表示当离子浓度增大到一定数值时，段表示当离子浓度增大到一定数值时，根的吸收速率不再增加，这是由根细胞膜上载体的数量决定的。根的吸收速率不再增加，这是由根细胞膜上载体的数量决定的。 曲线曲线cdcd段表示当离子浓度过高时，将会使根细胞失水，段表示当离子浓度过高时，将会使根细胞失水，从而影响根细胞正常的代谢活动，使离子吸